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DAY 27
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雲端與資料平台實戰:從抽象概念到落地技術系列 第 27

Day27 技術落地的收束與整合

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經過 26 天的探索,我們從抽象思維出發,一步步穿越基礎建設的各個層面。從「設計思維」到「技術落地」,每個階段都像是在堆疊一個平台的結構體。來到第 27 天,也象徵著這段旅程即將進入尾聲。

接下來的篇章,我們不再只聚焦單一技術,而是以「資料平台」為核心,思考這些元件如何彼此銜接,共同構築一個能處理、同步與儲存資料的中樞系統。

為了實現這個目標,今天我們將進行回顧與盤點,並為後續落地提供規劃——設計一個 PoC,幫助讀者快速驗證技術,將抽象概念轉化為可操作的實務流程。


回顧與盤點

回顧前六個階段,我們已完成了資料平台的主要技術地圖:

1️⃣ 工程思維與抽象(Day 1–4)
從語意、案例與設計平衡出發,討論「抽象」如何幫助工程師提煉問題,建立具備彈性的架構視角。

2️⃣ Helm 實戰(Day 5–9)
以 values.yaml 為核心,學習 template 設計與版本策略,觀察 Bitnami Chart 的模組化與一致性設計。

3️⃣ GitLab CI/CD(Day 10–13)
探討 Runner、部署策略與自動化管線設計,讓部署與版本控制能自然融入團隊工作流。

4️⃣ Log、Kafka 與系統底層(Day 14–18)
深入事件流的運作邏輯,理解 Kafka 如何以 Log 為核心支撐資料一致性與多訂閱場景。

5️⃣ Kubernetes 實務(Day 19–22)
從 annotation、CRD 到外部 API 互動,體會 Kubernetes 的抽象層與可擴充性設計。

6️⃣ Terraform 與基礎建設自動化(Day 23–26)
回到 IaC 的根本,探討模組化、參數治理與多層次架構,確立基礎設施的一致性與可維運性。

這六大區塊不僅是技術清單,更構成了資料平台的基礎,它們將引導我們將抽象目標逐步轉化為可執行的工程實踐。


元件盤點

在接下來的收束與整合階段,我們的核心目標是把前面各個技術模組串聯起來,形成一個可操作、可驗證的資料平台中介層。為了將抽象概念落地,我們將規劃一個 最小可行 PoC,能在本地 Kubernetes 環境運行,模擬資料從來源到下游的完整流動,並驗證資料處理與傳輸的完整性。以下是主要元件的分類與功能盤點:

  • 資料來源(Source)

    • MySQL —— 作為測試資料的起點,模擬業務系統的交易與行為資料,使用 Kubernetes Deployment 或 StatefulSet 管理。
  • 中間件(Middleware)

    • Kafka —— 承擔事件流中樞角色,實作 Log 為核心的資料流,支撐資料一致性與多訂閱場景,由 Strimzi Operator 管理 Cluster。
  • 資料流與處理(Streaming & Processing)

    • Kafka Connect —— 將資料從來源導入 Kafka Topic,再同步到 Sink,實現簡單的資料管線,透過 Deployment 管理。
  • 服務管理(Service Management)

    • Strimzi Operator —— 自動化管理 Kafka Cluster Lifecycle,降低操作複雜度。
    • Schema Registry —— 維護資料結構一致性,支撐版本演進與管線治理。
  • 基礎設置(Infrastructure Setup)

    • Docker Desktop Kubernetes —— 提供本地 Kubernetes 環境,承載 MySQL、Kafka 與 Connect,模擬生產環境。
    • Kubernetes Namespace、ServiceAccount —— 建立權限與隔離邏輯,確保多環境治理。
  • 部署與自動化(CI/CD)

    • GitLab.com + Runner(shell executor)—— 將部署流程自動化,支援本地測試與資料流驗證,形成可重現的操作流程。

這些元件將在後續篇章中被組合成一個最小可行的資料平台 PoC。
從明天開始,我們將正式進入「整合篇」,嘗試把前 26 天的技術與概念串聯起來——
以 PoC 為基礎,讓抽象思維逐步對應到可操作的資料流與 Kubernetes / CI/CD 流程驗證,幫助讀者理解各元件如何協同運作。


架構目的與設計

PoC 設計目標:建立一個可驗證、可重現的資料流中介層,讓我們在本地快速觀察資料從來源到 Sink 的流動,並驗證元件運作。

核心理念:

  1. 驗證解耦概念
    Kafka 作為事件流中樞,各系統間不直接依賴,展示資料傳輸解耦特性。

  2. 資料一致性驗證
    使用 Schema Registry 與 Kubernetes Namespace / ServiceAccount,確保資料結構與運行環境可控、可追蹤。

  3. 快速部署與測試
    利用 Docker Desktop Kubernetes 與 GitLab CI/CD,使 PoC 可快速部署、測試與調整。

  4. 學習閉環
    從資料產生、傳輸到最終存放,理解每個元件角色與互動,形成從概念到操作的完整學習體驗。

強調「抽象概念 → PoC 實作 → 技術理解」,讓讀者明白 PoC 的意圖與價值,而非誤認為完整平台。


PoC 簡介(MySQL → Kafka → Sink + GitLab CI)

為了讓概念落地,我們設計了一個 最小可行 PoC(MVP),目標是幫助讀者快速驗證資料流核心運作,並理解各個元件如何協作。PoC 專注於:

  • 資料從來源到 Sink 的完整流動
  • 基礎事件流解耦與資料一致性驗證
  • GitLab CI/CD 流程自動化部署與驗證

1️⃣ 目錄結構
poc/
├── terraform/                # 管理本地 Kubernetes Namespace 或其他基礎資源
├── helm/
│   ├── kafka/                # Kafka Helm Chart 配置
│   └── connect/              # Kafka Connect Helm Chart 配置
├── mysql/
│   ├── init.sql              # 測試資料初始化腳本
│   └── deployment.yaml       # MySQL Deployment 與 Service
├── sink/
│   ├── deployment.yaml       # Sink Deployment (MySQL 或 FileSink)
│   └── service.yaml          # Sink Service
├── gitlab-ci/
│   └── .gitlab-ci.yml        # GitLab CI/CD Pipeline
└── README.md                 # PoC 操作說明與流程

每個資料流元件都被拆解並分工明確,讀者可以直接在本地環境啟動,並觀察資料從來源到 Sink 的完整運作。這種結構也便於未來擴展,例如增加更多 Source 或 Sink。


2️⃣ 服務流向圖
[MySQL Source]               # 產生測試資料
      │
      ▼
[Kakfa Connect (Source)]     # 將 MySQL 資料抓取到 Kafka Topic
      │
      ▼
[Kafka Broker / Topic]       # Kafka Cluster 與 Topic,支撐事件流與多訂閱
      │
      ▼
[Kafka Connect (Sink)]       # 將 Topic 資料寫入最終 Sink
      │
      ▼
+-------------------+
|   End Sink        |      # 最終資料存放地
|  - MySQL Sink     |      # 可寫回資料庫
|  - FileSink       |      # 可寫入檔案模擬
+-------------------+

---Pipeline Control---
[GitLab CI/CD Pipeline]       # 控制部署與驗證流程
   ├─> 自動部署 Helm Chart (Kafka + Connect)
   ├─> 初始化 MySQL 與測試資料
   └─> 驗證資料流完整性與可重現性

這個流程圖清楚呈現資料從產生到消費的全程,以及 CI/CD 如何串接整個 PoC。讀者可以透過這個流程,直接觀察資料流運作,並學會如何驗證各元件的功能。


小結

經過前 26 天的探索與實務分享,我們已經建立了一條完整的資料平台知識鏈:從抽象思維與設計哲學,到 Helm、CI/CD、Kafka、Kubernetes 與 Terraform 的落地實踐,每個技術點都串聯起整個平台的脈絡。

今天,我們進入收束與整合階段,並為後續 PoC 落地做了具體規劃:

  • 盤點了所有元件,明確每個技術在平台中的角色與責任,讓整體架構更加清晰。
  • 規劃了 PoC 流程,設計資料從來源(MySQL)經 Kafka 與 Connect 流向最終 Sink 的完整運作方式。
  • 確定 GitLab CI/CD 將作為流程控制與自動化工具,確保部署與驗證能快速且可重現地執行。

今天主要聚焦在 PoC 的規劃與設計,這個步驟使得我們對整個資料平台的輪廓有了更明確的掌握:這正是抽象概念逐步轉化為可操作具體服務的過程。比起單純列出技術,這樣的設計更貼近「從概念到落地」的主題,也讓讀者能對資料平台的構建有更直觀的理解。

接下來,我們將開始提供具體的實作步驟,示範如何在本地 Docker 環境結合 GitLab.com 完成一個簡單且可驗證的 PoC,期待明天的內容能讓大家親自體驗資料平台的流動與架構。

謝謝各位的閱讀,我們明天見!


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